Zat Padat, Cair, Kimia

MAKALAH KIMIA DASAR

ZAT PADAT, CAIR, DAN GASOleh :

Bahrul Ilmi03021181320046

Dian Permata Sari03021181320026

Eko Ardiansyah Putra03021181320054

Magdalena Panggabean03021181320034

Sandi Kurniawan03021181320038UNIVERSITAS SRIWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

2013KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan karunia-Nya, kami dapat menyeleasaikan makalah kimia dasar ini mengenai zat padat,cari, dan gas.Kami menyadari banyaknya kesalahan dalam penulisan makalah ini. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Maka dari itu, kritik dan saran yang diberikan nantinya bisa membantu untuk mencapai keinginan kami agar tercapai, dan terwujud tulisan yang bermanfaat dan berguna.

Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua terutama bagi mahasiswa Teknik Pertambangan Universitas Sriwijaya dalam melanjutkan proses pembelajaran kimia dasar ini.

Indralaya, 28 November 2013 PenyusunDAFTAR ISIKATA PENGANTAR ..............................................................................................1BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang .....................................................................................3

I.2. Tujuan Penelitian .................................................................................3

I.3. Rumusan Masalah ................................................................................4

I.4. Pembatasan Masalah ............................................................................4BAB II KAJIAN PUSTAKA

II.1. Zat dan wujudnya ................................................................................5

II.2. Sifat Benda ..........................................................................................6II.3. Perubahan Wujud Zat ........................................................................13II.4. Massa Jenis ........................................................................................14II.5. Gaya Tarik-menarik Antar Partikel ...................................................14II.6. Meniskus ............................................................................................15II.7. Kapilaritas ..........................................................................................15BAB III PENUTUP

III.1. Kesimpulan ........................................................................................17

III.2. Saran ...................................................................................................18DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................19BAB I

PENDAHULUAN

I.1.Latar Belakang

Perubahan wujud zat seringkali dijumpai dalam reaksi kimia. Terkadang suatu zat yang mula-mula dihasilkan dalam keadaan gas dengan cepat mengembun menjadi bentuk cair. Perubahan energi yang menyertai suatu reaksi kimia bergantung pada keadaan pereaksi dan hasil reaksi. Meskipun reaksi dapat berlangsung dalam keadaan gas dan padat, namun kebanyakan reaksi kimia berlangsung dalam keadaan cair. Baik reaksi-reaksi yang direncanakan untuk dilakukan di laboratorium ataupun dalam industri, maupun juga reaksi yang berlangsung secara alamiah, biasanya berlangsung dalam fase cair.Molekul dalam cairan lebih banyak bergerak daripada dalam zat padat, tetapi dalam kedua media ini, gerakan itu jauh lebih terbatas dan lebih lambat daripada gerakan molekul dalam gas. Mengapa demikian? Dalam makalah ini akan dibahas tentang karakteristik umum dari perubahan wujud zat, ciri-ciri zat, gaya tarik-menarik antar partikel dan yang berhubungan dengan itu, sehingga kita dapat mengetahui mengapa molekul dalam gas dan cairan lebih banyak bergerak daripada dalam zat padat.

I.2.Tujuan Penulisan

Dari latar belakang diatas, dapat ditarik kesimpulan bahwa tujuan makalah ini ialah diharapkan kita mengetahui karakteristik zat dan perubahannya.I.3.Rumusan Masalah

1.Apa sajakah jenis-jenis zat?

2.Bagaimana ciri-ciri dari suatu zat?

3.Bagaimana proses perubahan wujud zat?

I.4. Pembatasan Masalah

Pembahasan masalah yang akan dibahas adalah seputar wujud-wujud zat, ciri-ciri zat dan bagimana proses perubahan wujud zat.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

II.1.Zat dan wujudnya

Wujud zat terbagi menjadi tiga yaitu padat, cair dan gas. Pada saat tertentu umumnya zat hanya berada dalam satu wujud saja, tetapi zat dapat berubah dari wujud yang satu ke wujud yang lain. Zat padat memiliki susunan partikel yang teratur, berdekatan, dan gaya tarik-menarik antar partikelnya sangat kuat, gerak partikelnya juga tidak bebas, sifat zatnya berbentuk tetap dan volumenya pun tetap mengikuti zat tersebut. Zat cair mempunyai susunan partikel yang agak teratur dan berjarak, gaya tarik menarik antar partikelnya pun lebih lemah dibandingkan dengan zat padat, serta gerak partikelnya agak bebas (partikelnya itu dapat bergerak dan berpindah tempat), sifat zatnya menyesuaikan wadah atau volume. Sedangkan zat gas mempunyai susunan partikel yang tidak teratur dengan jarak partikelnya berjauhan, gaya tarik menarik antar partikelnya pun sangat lemah dan dapat berubah atau kita abaikan, zat gas pun gerak partikelnya sangat bebas dan cepat, dan zat gas mempunyai sifat zat yang bentuk dan volume tidak tetap.Perubahan wujud zat cair menjadi padat disebut membeku, contohnya adalah air menjadi es ketika didalam kulkas dan coran besi yang dimasukkan ke dalam cetakan menjadi keras. Zat dapat mengalami perubahan wujud karena energi. Perubahan wujud padat menjadi cair disebut melebur atau meleleh, contohnya adalah es mencair dan mentega berubah menjadi minyak ketika dimasukkan kedalam penggorengan yang panas. Perubahan wujud cair menjadi gas disebut menguap contohnya adalah air menjadi uap dan spiritus menjadi gas. Perubahan dari gas menjadi cair disebut mengembun, contohnya adalah embun di pagi hari. Perubahan gas ke padat, contohnya jelaga yang merupakan hasil pembakaran pada lampu minyak. Perubahan padat menjadi gas disebut menyublim, contohnya penguapan kapur barus.

II.2. Sifat BendaCoba perhatikan pensil, sebotol sirup, dan sebuah balon berisi udara. Pensil, sirup dalam botol, dan udara dalam balon adalah contoh benda yang berbeda sifat. Pensil merupakan benda padat, sirup merupakan benda cair, dan udara dalam botol merupakan benda gas. Benda padat umumnya keras bila dipegang. Apakah perbedaannya dengan benda cair? Perhatikan segelas air sirup. Sentuhlah dengan ujung jari tangan. Keras atau tidak? Bagaimana dengan benda berwujud gas? Perhatikan balon yang berisi udara. Lepaskan ikatan di mulut balon dan dekatkan telapak tangan di mulut balon tersebut. Terasakah udara yang keluar dari dalam balon? Terlihatkah udara yang keluar itu? Sekarang akan dijelaskan wujud benda. Berdasarkan wujudnya, benda dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu benda padat, benda cair, dan gas.

1. Benda PadatBenda-benda seperti meja, almari, papan tulis, dan kursi. Ciri-ciri partikel zat padat, yaitu:a)Bentuk dan volumenya selalu tetapb)Susunan partikelnya teratur dan sangat berdekatan c)Partikel tidak dapat bergerak bebasd)Gaya tarik-menarik antar partikel sangat kuat.

Sifat sifat zat padat bergantung pada jenis atom penyusunnya dan Struktur materialnya. Berdasarkan struktur atom dalam zat padat dikenal dua macam zat padat, yaitu kristal dan amorf. Susunan molekul-molekul pembentuk zat padat antara lain:a. Kristal : molekulnya tersusun secara berulang dan teratur dalam rantai yang panjang.

b. Amorf : molekulnya tersusun dengan keteraturan yang pendek. Contoh gelas, plastik dll.

Perbedaan susunan atom antara kristal dan amorf

Ikatan pada Zat Padat yaitu terdiri atas sejumlah atom-atom/molekul yang terikat, jarak antar atom/molekul berdekatan dan tersusun secara teratur. Pada umumnya atom tunggal tidak memiliki konfigurasi elektron yang stabil seperti gas mulia, maka atom-atom bergabung membentuk molekul dengan cara berikatan dengan atom lain.

Besar gaya tarik dan tolak :

r > ro gaya tarik lebih besar

r < ro gaya tolak lebih besar

r = ( gaya tarik dan gaya tolak = 0

r = ro gaya tarik = gaya tolak, sehingga ro disebut jarak keseimbangan atau jarak ikatan

Energi Ikatan (Energi Molekul)

Jika r = ( energi potensial sistem nol.

Jika nilai r makin kecil, nilai negatif energi potensial semakin bertambah besar.

Jika jarak pisah r sama dengan jarak ikat (r = ro), maka energi potensial mencapai minimum.

Jenis Ikatan pada zat padat :

a. ikatan ionik,

b. ikatan kovalen,

c. ikatan hidrogen,

d. ikatan Van Der Waals, dan

e. ikatan logam. 2. Benda CairAir dan minyak termasuk benda cair. Saat di dalam botol, minyak goreng bentuknya seperti botol. Saat di dalam wajan, minyak goreng bentuknya seperti wajan. Begitu juga saat kamu menyiram tanaman. air berubah bentuknya menyesuaikan wadahnya. Bagaimanakah sifat benda cair itu? Sifat-sifat benda cair, antara lain:a)Bentuk berubah sesuai dengan wadahnya, tapi volumenya selalu tetapb)Susunan partikelnya agak teratur dan jarak antar partikel agak renggangc)Partikel-partikelnya dapat bergerak bebasd)Gaya tarik-menarik antar partikelnya lebih lemahSemua fluida nyata (gas dan zat cair) memiliki sifat-sifat khusus yang dapat diketahui, antara lain: rapat massa (density), kekentalan (viscosity), kemampatan (compressibility), tegangan permukaan (surface tension), dan kapilaritas (capillarity). Beberapa sifat fluida pada kenyataannya merupakan kombinasi darisifat-sifat fluida lainnya. Sebagai contoh kekentalan kinematik melibatkan kekentalan dinamik dan rapat massa.

Sejauh yang kita ketahui, fluida adalah gugusan yang tersusun atas molekulmolekuldengan jarak pisah yang besar untuk gas dan kecil untuk zat cair. Molekul-molekul itu tidak terikat pada suatu kisi, melainkan saling bergerak bebas terhadap satu sama lain.3. Benda GasBerbeda dengan benda padat dan cair, benda gas lebih sulit untuk diamati. Apakah udara dapat kita rasakan? Meskipun udara tidak dapat kita lihat, keberadaannya dapat kita rasakan. Hal ini terbukti saat kita berada di dekat balon yang terbuka. Ciri-ciri partikel zat gas, yaitu:a)Bentuk dan volumenya selalu berubah mengikuti wadah dan ruangannyab)Susunan partikelnya tidak teratur dan jarak antar partikel sangat berjauhanc)Gaya tarik-menarik antar partikelnya sangat lemahd)Pergerakan antar partikel sangat cepat

Kesimpulan : Jarak antar-partikel yang tidak teratur menyebabkan volume gas sangat mudah diubah.Semua gas tidak mempunyai bentuk ,gas mengmbil bentuk dari wadahnya. Gas tak mempunyai volume yang tertentu melainkan dapat dimampatkan maupun dimuaikan menurut perubahan bentuk wadah.Volume wadahnya adalah volume gas. Suatu sifat yang menarik dari gas adalaah suatu sifat kedapat mampatannya atau lawannya yaitu kedapatmuaiannya. Roda dapat berputar akibat gas mampat yang ada didalam ban kendaraan.

Gas terdiri dari molekul yang berjarak jauh satu dai yang lain dalam ruangan yang tanpa molekul ini akan hampa. Molekul bergerak kian kemari dengan kecepatan tinggi , dengan lintasan lurus tetapi arahnya acak. Molekul- molekul ini saling bertabrakan ,namin tabrakan ini adalah tabrakan elastis sempurna(tdak menyebabkan kehilangan energi). Kecepatan rata-rata molekul bertambah jika temperatur naik dan berkurang jika temperatur turun. Dalam suatu kondisi kecepatan gas tidaklah sama , namun untuk suatu gas dengan temperatur tertentu akan sama, tergantung pada tekanan.

Pada temperatur konstan apa saja , makin besar tekanan suatu contoh gas, makin kecil volumenya. Karena semua gas bertindak seperti ini, maka perilaku ini disebut suatu hukum alam dan dikenal sebagai Hukum Boyle, yang menyatakan Jika temperatur tetap konstan, volime suatu gas dengan massa tertentu, berbanding terbalik dengan tekanan. Contoh Gambar eksperimen tentang pengisian Gas:

2KClO3 (s) 2KCl (s) + 3O2 (g) PT = PO2 + PH2OGambar di bawah ini merupakan gambar gerakan partikel zat padat, cair dan gas.

II.3.Perubahan Wujud Zat

Gambar Proses Pelelehan Es dari padat menjadi cair kemudian menjadi uap.

Keterangan Gambar: Dengan pemanasan, kandungan energi dalam bongkahan-bongkahan es berubah. perubahan kandungan energi menyebabkan perubahan materi yaitu dari padat, kemudian cair dan akhirnya menjadi gas.

1. Mencair/melebur: Perubahan wujud dari padat ke cair

Contohnya mentega berubah menjadi minyak ketika dimasukkan ke dalam penggorengan yang panas.2. Membeku: Perubahan wujud dari cair ke padat

Contohnya air yang dimasukan kedalam lemari es lama-kelamaan akan membeku, dan coran besi yang dimasukkan kedalam cetakan menjadi keras.3. Menguap: Perubahan wujud dari cair ke gas

Contohnya air menjadi uap dan spirtus menjadi gas.4. mengembun: Perubahan wujud dari gas ke cair

Contohnya embun di pagi hari terbentuk karena perubahan dari uap air di udara (wujud gas) menjadi air ( wujud cair) didaun5. Mengkristal: Perubahan wujud dari gas ke padat

Contohnya penguapan kapur barus dan penguapan pengharum ruangan.6. Menyublim: Perubahan wujud dari padat ke gas

Contohnya serta perubahan uap air menjadi salju pada suhu yang sangat dingin.

Perubahan wujud yang memerlukan energi :

a. Mencair, menguap, menyublim

Perubahan wujud yang melepaskan energi :

b. Membeku, mengembun, menyublimII.4. Massa Jenis

Massa jenis atau kerapaan zat adalah nilai dari perbandingan massa per satuan volume. = m / vatau m = x vatau v = m / Keterangan: = massa jenis benda (kg/m3)m = massa (kg)V = volume (m3)

Massa jenis menunjukan kerapatan zat. Makin besar massa jenis, makin rapat molekul zat penyusunnya. Satuan untuk massa (m) dan volume (V), mengikuti satuan dari massa jenisnya, contoh: Jika satuan massa jenisnya kg/m3maka satuan massa (kg) dan volume (m3). Jika satuan massa jenisnya gr/cm3maka satuan massa (gr atau gram) dan volume (cm3). Massa jenis air = 1 gr/cm3= 1000 kg/m3II.5. Gaya Tarik-menarik Antar PartikelGaya tarik-menarik pada tiap partikel memiliki nilai yang berbeda-beda. Hal ini dipengaruhi oleh jarak antarpartikel yang bersangkutan. Makin jauh jarak antarpartikel maka makin kecifl gaya tarik-menarik antarpartikel tersebut. Gaya tarik-menarik antarpartikel terbagi menjadi dua, yaitu:

1.Kohesi, yaitu gaya tarik-menarik antarpartikel zat yang sejenis. Contoh: gaya tarik-menarik antarpartikel air pada tetesan hujan.

2.Adhesi,yaitugaya tarik-menarik antarpartikel zat yang tidak sejenis. Contoh: Gaya tarik-menarik antarpartikel air dengan dinding gelas kaca.II.6.Meniskus

Meniskus adalah sifat fisik zat cair berupakelengkunganpada permukaan zat cair saat berada di dalam bejana atau tabung.Meniskus terbagi menjadi dua, yaitu:

1.Meniskus Cekung, yaitu keadaan permukaan zat cair di dalam bejana yang tampak melengkung ke bawah (cekung). Hal ini dikarenakan gayaadhesilebih kuatdari pada gaya kohesi. Contoh: Bentuk permukaan air di dalam gelas kaca.

2.Meniskus Cembung, yaitu keadaan permukaan zat cair di dalam bejana yang ampak melengkung ke atas (cembung). Hal ini dikarenakan gayakohesi lebih kuatdari pada gaya adhesi. Contoh: Bentuk permukaan raksa di dalam gelas kaca.

II.7.Kapilaritas

Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya permukaan zat cair di dalam pipa kapiler atau pipa sangat kecil (pipa dengan diameter yang sangat kecil). Contoh peristiwa kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari, yaitu:1. Naiknya air dari akar melalui pembuluh kayu pada batang tumbuhan.

2. Naiknya minyak tanah melalui sumbu kompor minyak.3. Naiknya air ke tembok sehingga tembok menjadi basah.

4. Meresapnya air pada tisu, kain pel, dan spons.

5. Tinta cair yang diserap kapur tulis.

Gambar di bawah ini memperlihatkan perbedaan antara air dan raksa, jika dimasukan ke dalam tabung yang berbeda ukuran diameternya. Ternyata, air akan naik dengan sendirinya pada pipa kapiler, tetapi justru raksa akan turun jika dimasukan pada pipa kapiler.

Penjelasan pada gambar:

a. Air yang berada pada pipa kapiler akan naik lebih tinggi karenaadhesiair dengan dinding pipa kapiler lebih besar daripada kohesi antar-air.

b.Raksa yang berada pada pipa kapiler akan semakin turun karenakohesiraksa. lebih besar daripada adhesi raksa dengan pipa kapiler.

BAB IIIPENUTUPIII.1.Kesimpulan

1. Wujud zat terbagi menjadi tiga yaitu padat, cair dan gas. Pada saat tertentu umumnya zat hanya berada dalam satu wujud saja, tetapi zat dapat berubah dari wujud yang satu ke wujud yang lain.

2. Wujud Benda :

a. Benda padat, setiap benda yang berwujud padat bentuknya selalu tetap.

b. Benda cair, Benda cair mengikuti bentuk wadahnya, sifat benda cair yang lain ialah selalu memiliki permukaan datar dan Sifat air yang selanjutnya, yaitu bergerak ke segala arah dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah.

c. Wujud benda gas, Udara dan asap merupakan benda yang tergolong benda gas. Berbeda dengan benda padat dan cair, gas sulit diamati. Hanya gas-gas tertentu yang dapat dilihat. Misalnya, asap pembakaran dan asap knalpot kendaraan. Hati-hati jangan sampai kamu mengisapnya karena gas itu mengandung zat berbahaya. Udara merupakan gas yang tidak dapat dilihat. Akan tetapi, kita dapat merasakan keberadaannya.

3. Perubahan Wujud Benda,

a. Perubahan dari Cair ke Padat dan Sebaliknya, Perubahan es, dari wujud cair ke padat disebut membeku. Agar tetap berwujud padat, es harus disimpan di tempat yang dingin seperti lemari es. Ketika es berada di tangan, es berada di tempat yang lebih panas dibandingkan dengan di lemari es. Panas yang ada di sekitar es tersebut akan menyebabkan es berubah menjadi wujud cair. Perubahan es dari wujud padat ke wujud cair disebutmelelehataumencair.b. Perubahan dari Cair ke Gas dan Sebaliknya, Perubahan air dari wujud cair ke wujud gas disebut prosespenguapan.Uap air yang panas apabila didinginkan, akan berubah menjadi wujud cair kembali. Perubahan air dari wujud gas ke wujud cair disebut prosespengembunan.c. Perubahan dari Padat ke Gas, Perubahan wujud padat ke wujud gas disebutmenyublim.III.2.Saran

Biasanya banyak diantara kita menyepelekan hal-hal yang berkaitan dengan materi ini, padahal materi mengenai zat padat, cair, dan gas ini sangat penting bagi kita. Oleh karena itu, tanggapilah pembelajaran mengenai zat padat, cair, dan gas ini dengan serius, agar materi ini dipahami dengan benar dan berguna bagi kita kedepannya.DAFTAR PUSTAKAAmstrong, T. (2004).Kamu itu lebih cerdas daripada yang kamu duga (Youre smarter than you think).Batam Centre : InteraksaraAnonim.2012.Benda cair gas dan padat.(http://www.bimbingan.org/benda-cair-gas-dan-padat.htm). Diakses pada tanggal 28 november 2013Dahar, Ratna Wilis, Prof. Dr. M.Sc,. (1996).Teori-teori belajar. Jakarta: ErlanggaDuxes, Herbert. (1996). Kompedium didaktik fisika. Bandung : Remaja RosdakaryaKompas, Rabu 23 Maret 2005, hal. 9, kol. 1GAMBAR II.2.1

CONTOH BENDA PADAT

GAMBAR II.2.2

KRISTAL

GAMBAR II.2.3

KRISTAL

GAMBAR II.2.4

SIFAT GAS

GAMBAR II.2.5

BOTOL YANG SEDANG DIISI DENGAN GAS OKSIGEN

GAMBAR II.2.6

Zat Padat b. Zat Cair c. Zat Gas

GAMBAR II.3.1

Mencair/melebur

Membeku

Menguap

mengembun

Mengkristal

Menyublim

3

4

4

1

2

2

5

6

6

Gas

Padat

Cair

GAMBAR II.3.2

PROSES PERUBAHAN PENCAIRAN

GAMBAR II.6.1

GAMBAR PERMUKAAN AIR DAN RAKSA DI DALAM GELAS KACA

GAMBAR II.6.1

GAMBAR PERMUKAAN AIR DAN RAKSA DI DALAM PIPA KAPILER KACA

19